SMARC - спецификация универсального компьютерного модуля малогабаритного форм-фактора (COM - computer on module)

SMARC - "Smart Mobility ARChitecture" - спецификация универсального компьютерного модуля малогабаритного форм-фактора. Модуль ориентирован на приложения, требующие высокой производительности при низком энергопотреблении и низких затратах ^[1].

Как правило модули такого типа используют систему на кристалле (SoC) от ARM, возможно применение аналогичных, наподобие тех, что используются в планшетных компьютерах и смартфонах. В рамках спецификации допускается применение альтернативных SoC и процессоров с низким уровнем потребления энергии, таких, как ориентированные на планшеты устройства архитектуры x86 и RISC-процессоры. Диапазон потребляемой мощности такого модуля в пределах 6 Вт, однако, допускаются разработки мощностью потребления до 15 Вт.

Модуль SMARC, (2015)

Спецификацией определены два типоразмера модулей: 82 мм х 50 мм и 82 мм х 80 мм. Печатные платы модулей имеют 314 контактов, соединяемых с низкопрофильным контактным разъемом (иногда его идентифицируют как разъем с 321 выводами, в котором 7 контактов оставлены для подключения клавиатуры).

Модуль SMARC, (2015)

Пример характеристик модуля, в соответствии со спецификацией:

• Процессор: Intel Quark X1000, Intel Quark X1010 или Intel Quark X1021
• Память: DDR3L объемом до 1 ГБ
• Интерфейс ЛВС: 2 порта Fast Ethernet (один на линиях AFB)
• Шины PCI Express/PCI: 2 интерфейса PCI Express x1
• Интерфейсы USB: 1 клиентский порт USB 2.0, 2 хост-порта USB 2.0
• Последовательные порты: 1 интерфейс RX/TX, 1 интерфейс UART
• Прочее: 4 интерфейса I2C, интерфейс SPI
• Операционные системы: Yocto Linux, Wind River Linux
• Питание: 3 – 5,25 В постоянного тока (от литий-ионной батареи или БП)
• Энергопотребление: около 2 Вт
• Относительная влажность: 93 % при температуре 40 °C без конденсации согласно требованиям IEC 60068-2-78
• Рабочие температуры: от 0 до +60 °C либо от -40 до +85 °C (только для модели с процессором Intel Quark X1021)
• Размеры: 82 x 50 мм (формфактор SMARC ассоциации SGET)

Модули спецификации SMARC используются как строительные блоки для создания портативных и стационарных встраиваемых систем. Ядро процессора, схемы обеспечения - включая DRAM, флэш для загрузки, управления питанием, ЦПУ, блок питания адаптера GBE и одноканального низковольтного передатчика дифференциальных сигналов дисплея, сосредоточены на модуле.

Представление системы Computer on Module, (2014)

Основное назначение модулей - приложения, ориентированные на функции, специфические для плат обеспечения, таких как аудиокодеки, сенсорные контроллеры, беспроводные устройства и т.п. Модульный подход позволяет в достаточной мере реализовать масштабируемость систем, быстрое время вывода на рынок и модернизацию, сохраняя достаточно низкий уровень затрат, низкое энергопотребление и малые физические размеры.

На 2 июня 2016 года действует версия 2.0 спецификации.

История

2016: SMARC 2.0

2 июня 2016 года ассоциация SGET сообщила о готовности версии 2.0 спецификации.

Версия 2.0 поднимает спецификацию SMARC на качественно новый уровень и мы, безусловно, можем рекомендовать использование этого продукта нашим потребителям. Известные проблемы предыдущих версий, например, слишком большой разброс функциональности блока альтернативных функций AFB (англ. AFB ­- Alternate Function Block), были устранены. Это дало простую возможность потребителю войти в технологию SMARC и гарантировать ее долгосрочную доступность на рынке. Спецификация SMARC 2.0 обладает всем необходимым набором в части функциональности, достаточным для того, чтобы стать принципиально новым успешным стандартом рынка. Кристиан Эдер (Christian Eder), директор по маркетингу компании Congatec, член правления SGET

Согласно заявлению ассоциации, спецификация SMARC 2.0 располагает множеством современных последовательных интерфейсов ввода/вывода, в частности, интерфейсов для устройств технологии IoT, сетевых и видео-интерфейсов. Это позволяет использовать изделия, соответствующие спецификации SMARC 2.0, для широкого спектра устройств мультимедиа и IoT с графическим интерфейсом пользователя.

Спецификация SMARC характеризуется, как промежуточное решение между модулями Qseven с ультранизким потреблением энергии, предназначенными для встраиваемых систем, и модулями COM Express, обладающими значительным спектром возможностей для встраиваемых высокопроизводительных приложений, в составе которых локальные и облачные серверы.

Основные технические характеристики спецификации SMARC 2.0

Переход спецификации SMARC от версии 1.1 к версии 2.0 позволил позиционировать SMARC, как полностью законченную спецификацию на устоявшемся рынке COM­-модулей. Ориентированность в основе спецификации SMARC 2.0 на мультимедийные приложения, с использованием 314­-контактного разъема MXM 3.0 позволяет подключать к ним множество различных медиаустройств, в том числе до четырех устройств видеовывода: 2х 24бит LVDS, eDP, MIPI DSI, HDMI/DP++ и DP++. Дополнительно к этому присутствуют два MIPI-­интерфейса, предназначенные для подключения видеокамер и два аудио-интерфейса, реализованных посредством HDA и Integrated Interchip Sound (I²S).

В составе интерфейсов спецификации SMARC 2.0 действуют шесть дополнительных USB-портов, включая два порта USB версии 3.0, второй порт Ethernet для подключения к вертикали сети IoT, четыре линейки PCI Express и один порт eSPI.

Из спецификации 2.0 удалены:

• параллельный порт для подключения камеры и дисплея,
• блок альтернативных функций (AFP),
• модуль подключения eMMC,
• модуль подключения SPDIF
• один из трех I²S каналов.

Примечания